Biochimica e nutrizione delle piante
Cluster di dipartimento
- Scienze e biotecnologie delle piante coltivate (SBPC)
Descrizione
Il gruppo di ricerca di biochimica e nutrizione delle piante, settore scientifico disciplinare Chimica Agraria, ha acquisito negli anni una specifica competenza nel settore della nutrizione delle piante e della risposta agli stress, sviluppando in particolare l’attività di ricerca sui rapporti suolo-pianta e lo studio dell’interfaccia suolo-radice (rizosfera). Ciò ha consentito al gruppo di raggiungere un buon grado di riconoscibilità nel panorama scientifico internazionale. Sono stati inoltre nel tempo aggiornati gli approcci sperimentali, riguardanti sia le modalità di allevamento del materiale vegetale (piante modello e di interesse agrario) che le metodiche analitiche; l’integrazione di quelle più tradizionalmente chimiche e biochimiche con quelle molecolari consente un’analisi integrata a livello fisiologico, biochimico e molecolare dei processi studiati. L’attività di ricerca è focalizzata in particolare alla definizione del funzionamento e degli aspetti regolativi dei meccanismi molecolari preposti all’acquisizione degli elementi nutritivi nelle piante e alle condizioni di stress abiotico e biotico che li possono influenzare, con l'obiettivo di migliorare l’efficienza d'uso dei nutrienti e la resa delle colture in termini di quantità e qualità del prodotto agricolo. I processi nutrizionali sono descritti considerando il ruolo delle attività di membrana (enzimi e trasportatori di soluti) e le funzioni di segnale dei nutrienti minerali con particolare attenzione alle condizioni di squilibrio nutrizionale.
La relazione suolo-pianta è studiata considerando:
a) il rilascio di essudati dalle radici e il loro impatto sulla chimica, biochimica e microbiologia della rizosfera;
b) il ruolo di modulatori esogeni (ad esempio sostanze umiche del suolo, metalli pesanti, biostimolanti) sulla funzionalità dei meccanismi di acquisizione dei nutrienti nelle radici;
c) l’impatto sulla nutrizione vegetale derivante dall’impiego in agricoltura di sostanze di sintesi, quali additivi dei fertilizzanti (es. inibitori di ureasi e di nitrificazione).
Il ruolo degli stress è affrontato considerando:
a) i meccanismi di trasporto, distribuzione e stoccaggio di nutrienti nei siti di utilizzazione, nonché
b) il controllo dell’omeostasi ionica cellulare in condizioni di squilibrio nutrizionale e/o stress di natura biotica.
Linee di ricerca
- Meccanismi di acquisizione di macronutrienti (azoto, fosforo, zolfo) e micronutrienti (ferro, rame) in piante modello e coltivate.
- Biologia molecolare e regolazione del trasporto, distribuzione e stoccaggio di nutrienti nei siti di utilizzazione.
- Meccanismi coinvolti nel rilascio di essudati radicali e mobilizzazione di nutrienti (fosforo, ferro) nella rizosfera.
- Regolazione delle attività di membrana da parte di componenti della sostanza organica umificata isolata da matrici diverse (suolo, acqua, torba) e composti biostimolanti.
- Funzionamento e regolazione dei meccanismi coinvolti nelle risposte adattative agli stress abiotici in piante modello e coltivate.
- Controllo dell'omeostasi ionica cellulare in condizioni di stress, anche di natura biotica.
- Ottimizzazione dei sistemi di allevamento fuori suolo (idroponica) di piante modello e coltivate.
Settori ERC
- LS9_8 Applied plant sciences, plant breeding, agroecology and soil biology
- LS9_5 Food biotechnology and bioengineering
- LS9_4 Microbial biotechnology and bioengineering
- LS2_7 Transcriptomics
Etichette libere
- rhizosphere, plant nutrition, nutrient mobilization, nitrogen acquisition, phosphorous acquisition
- sulfur acquisition, iron acquisition, copper acquisition, transporter
- transmembrane transport, root exudate, abiotic stress, biotic stress
- plant-soil interaction, humic substances, hydroponic cultivation
- nutrient use efficiency, transcriptomic analyses, ionomic analyses